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《北京理工大学》 2014年
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云弹药系统理论及方法研究

李兵  
【摘要】:随着现代作战任务的多样性需求,对巡飞弹的功能要求越来越复杂。为适应新军事变革要求的联合作战模式,充分发挥巡飞弹的优势,提高整体作战效能,集群自组织协同作战模式成为巡飞弹的发展方向。近年来随着云计算技术的蓬勃发展及在军事领域的广泛应用,使得大规模群体巡飞弹协同作战成为可能。为了深化和扩展巡飞弹自组网协同作战的内涵,本文从系统科学的角度出发,提出了“云弹药系统”的概念并给出了定义。其目的是以巡飞弹为研究对象,构建云弹药系统的控制体系结构,通过云计算相关技术实现高效动态资源管理和实时海量信息处理,利用网络通信交换大量战场态势及目标信息,实现信息及时交互,进一步通过云弹药系统制定协同作战计划,从而实现一体化作战模式,增强协同作战和对付敌目标所需要的能力。 鉴于此,本文从系统科学的角度出发,对云弹药系统进行了深入的研究。 首先,根据云弹药系统可扩展性、自适应性、鲁棒性等特点,结合集中式和分布式体系结构的优点,构建了适合云弹药系统的可扩展的集散式体系结构;利用合同网的方式产生子系统网关节点,系统信息交互结构的实现利用黑板机制;以低成本自主攻击型巡飞弹为例,对可扩展的集散式体系结构进行分析;对云弹药系统的体系结构的通信拓扑利用图论进行了表述。 其次,从系统的协同机理及基本属性入手,根据一般系统论的奠基人L.vonBertalanffy关于系统整体性与有机关联性的描述,给出了云弹药系统的整体性与有机关联性特征;根据随机过程理论,利用增补变量的方法,建立基于状态转移的云弹药系统的系统模型;为了进一步进行理论分析,将微分—积分模型转化为卷积型的Volterra积分方程,给出了系统模型解的存在唯一性定理;为了对系统模型的稳定性和适定性进行分析,将模型转化为Banach空间上的抽象Cauchy问题,利用C0半群理论对系统模型的适定性定理进行了证明;并对系统的一致性进行了分析;以自主攻击型巡飞弹为作战单元,以协同搜索为任务背景进行了仿真分析。 再次,根据云弹药系统自组织行为的描述,以一致性行为的运动控制为基础,结合人工势场原理及Boid模型,利用虚拟引力/斥力的方法,进行了在不同通信拓扑结构下云弹药系统自组织编队群集控制研究;利用Lyapunov定理及LaSalle和非平滑LaSalle不变集定理证明了不同拓扑结构下的云弹药系统的稳定性定理;给出了系统的稳定区域描述;仿真实验表明,基于一致性理论的编队群集控制策略能够使云弹药系统产生有效的同步集群控制行为,且避免了与周围的其他个体发生碰撞,有效地实现了云弹药系统的自组织编队。 最后,对云弹药系统的协作行为进行了研究。为了揭示云弹药系统协同作战过程中协作行为的演化规律,云弹药系统的协作行为演化可以看作是作战单元在不同任务状态下的转换过程,利用有限状态机来描述,并利用比率方程对云弹药系统状态转移进行概率分析;以侦察-打击-毁伤效果评估一体化作战任务为背景建立基于行为状态转换的有限状态机模型,利用Runge-Kutta法进行求解,从而得到了云弹药系统在一体化作战背景下的动态特性;通过对云弹药系统协作行为建模,可分析作战单元主要关键技术指标对系统作战效能的影响,为云弹药系统协作行为的设计与分析提供必要的理论依据。
【学位授予单位】:北京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TJ410

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王昊宇;徐学强;房玉军;;网络化协同打击弹药技术[J];兵工学报;2010年S2期
2 高晓敏;;新概念信息化弹药的现状与发展[J];四川兵工学报;2008年04期
3 赵敏;姚敏;;无人机群变航迹多任务综合规划方法研究[J];电子科技大学学报;2010年04期
4 左益宏,柳长安,罗昌行,何红丽;多无人机监控航路规划[J];飞行力学;2004年03期
5 柳长安,王和平,李为吉;基于遗传算法的无人机协同侦察航路规划[J];飞机设计;2003年01期
6 王三喜;夏新民;黄伟;;联合作战力量协同机理研究[J];复杂系统与复杂性科学;2011年01期
7 李大光;;信息化新弹药——巡飞弹[J];国防技术基础;2009年10期
8 宋怡然;陈英硕;蒋琪;王一琳;;国外典型巡飞弹发展动态与性能分析[J];飞航导弹;2013年02期
9 李杰;彭双春;安宏雷;相晓嘉;沈林成;;基于微分几何与李群的无人机编队会合方法[J];国防科技大学学报;2013年06期
10 李朋林,陈生瑞;非线性随机微分方程解的存在唯一性[J];工程数学学报;1997年03期
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 陶有德;可修复模型的系统分析[D];北京信息控制研究所;2010年
2 樊琼剑;多无人机协同编队仿生飞行控制关键技术研究[D];南京航空航天大学;2008年
3 薛志斌;智能群体系统集群行为的动力学建模与分析及其仿真研究[D];兰州理工大学;2012年
4 宋勇;机器人群体行为数学建模与定量分析方法研究[D];山东大学;2012年
5 林一青;非线性数学期望下的随机微分方程及其应用[D];山东大学;2013年
6 唐朝君;多智能体系统一致性问题与包含控制问题研究[D];电子科技大学;2012年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 崔博文,陈剑,陈心昭,任章;复参数最小二乘估计方法[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年03期
2 鲁照权;俞宗嘉;胡金东;胡焱东;;广义最小二乘限定记忆参数辨识方法与仿真研究[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年06期
3 唐玲;徐怀;;复合泊松分布和泊松过程的可加性[J];安徽建筑工业学院学报(自然科学版);2007年05期
4 侯文英;李文卓;;农产品物流系统解释结构模型的构建[J];安徽农业科学;2012年02期
5 张琼杰;上官铁梁;;山西省滹沱河水环境综合质量的马尔柯夫变化趋势研究[J];现代农业科技;2008年20期
6 程志强,崔玉芳;模型结构辨识的一种新方法[J];安阳师范学院学报;2001年02期
7 李武装;Brown运动的强马氏性及应用[J];安阳师范学院学报;2005年05期
8 邓义祥;郑丙辉;雷坤;诸大宇;;水质模型参数识别与验证的探讨[J];环境科学与管理;2008年05期
9 崔援民;王岳森;李利军;;北京市民用水价变动模型及规律[J];北京交通大学学报;2007年06期
10 苏锦,袁集华;板坯质量模型和控制在不锈钢分公司连铸系统中的实现[J];宝钢技术;2005年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李翔晟;;基于系统辨识液压变量泵的效率模型研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 李会军;王启刚;季刚;马增良;;一种基于M序列的噪声模型辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 张红良;吴文启;胡小平;;一种新的里程计刻度因子在线辨识算法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 侯志祥;;基于混合遗传算法的连续系统参数辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈慧波;丁锋;;基于输出快采样数据的确定性系统最小二乘盲辨识方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 薛宏涛;沈林成;;基于协进化方法的多智能体系统及其符号演绎理论模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 邓忠华;李曦;叶小萌;;凹版套色印刷系统的模型控制研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 吴彭江;孙明轩;;两种离散时变系统的迭代学习辨识算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 袁晓磊;白焰;彭钢;高志存;李鹏;马瑞;;基于HFC遗传编程的随机非线性系统辨识[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 苏维均;杨化庭;刘载文;;基于正交多项式回归分析方法的系统辨识研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 包兴先;基于模型定阶和信号消噪的海洋平台结构模态参数识别研究[D];中国海洋大学;2010年
2 陶有德;可修复模型的系统分析[D];北京信息控制研究所;2010年
3 韩丽丽;多率多输入系统的辨识[D];江南大学;2010年
4 高京广;非线性随机系统的稳定、镇定与优化[D];华南理工大学;2010年
5 石钦文;综合运输系统结构协调发展理论研究[D];北京交通大学;2010年
6 傅朝阳;面向实时任务求解的自治服务协同模型、形式语义及其验证[D];浙江大学;2010年
7 李一啸;基于复杂网络和演化博弈理论的社会[D];浙江大学;2010年
8 王玉宝;节水型农业种植结构优化研究[D];西北农林科技大学;2010年
9 孙钰;基于奇异摄动理论的马尔可夫机制转换波动模型下的期权定价[D];东华大学;2011年
10 朱丹;基于时序等价性检查的电路软错误系统级可靠性分析方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王变;两类再保险风险模型的破产概率研究[D];河南理工大学;2010年
2 李坤;参数参与进化的自适应遗传算法研究[D];南昌航空大学;2010年
3 杨列坤;基于运动控制的虚拟样机技术的研究[D];山东科技大学;2010年
4 陈少华;基于Hopfield神经网络控制系统的研究[D];山东科技大学;2010年
5 张辉;随机样条函数研究[D];辽宁师范大学;2010年
6 谢娟;《钱学森书信》的哲学价值[D];广西师范学院;2010年
7 王垚;液体离心机控制方案设计与实现[D];郑州大学;2010年
8 杨书显;基于PSO算法的氧乐果合成过程建模与控制研究[D];郑州大学;2010年
9 娄玉冰;基于“最优激励轨迹”的工业机器人动力学参数辨识研究[D];郑州大学;2010年
10 刘文辉;时滞系统的输入—状态稳定性[D];郑州大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李言俊,高阳;仿生技术及其应用[J];安阳工学院学报;2005年01期
2 孙业斌,许桂珍;从炸药装药装备现状看21世纪发展趋势[J];火炸药学报;2001年01期
3 乔琳;邓彦松;田晓亮;;基于一致性理论的多机器鱼编队控制[J];兵工自动化;2011年12期
4 张毅;杨锐敏;王洲;刘欢;周光;;机器鱼的研究动态综述[J];重庆邮电大学学报(自然科学版);2007年05期
5 冯元珍;;多智能体系统一致性问题综述[J];长江大学学报(自然科学版);2011年03期
6 符小卫,高晓光;多架无人作战飞机协同作战的几个关键问题[J];电光与控制;2003年03期
7 张元林,汪风泉,吴少敏;两个不同部件并联可修系统的可靠性分析[J];东南大学学报;1994年05期
8 乔兴;梁红梅;马艳英;;具有易损坏储备部件可修复系统主算子谱特征分析[J];大庆师范学院学报;2007年05期
9 乔兴;唐莉;;具有软硬件可修复计算机系统解的性质分析[J];大庆师范学院学报;2008年05期
10 乔兴;陶有德;马丹;;具有软硬件可修复计算机系统的解的单调稳定性分析[J];大庆师范学院学报;2009年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 柳长安;无人机航路规划方法研究[D];西北工业大学;2003年
2 战晓苏;作战计划协同设计环境的若干关键技术研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);2001年
3 杨建池;Agent建模理论在信息化联合作战仿真中的应用研究[D];国防科学技术大学;2007年
4 辛玉红;供应链系统鲁棒性研究[D];中国航天第二研究院;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 胡薇薇;可修复系统的稳定性分析[D];北京信息控制研究所;2007年
【相似文献】
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1 王阵;刘朝阳;王子龙;;信息化弹药特性及其发展建议[J];价值工程;2012年30期
2 麻全士;巩永校;;报废弹药处理安全问题研究[J];兵工安全技术;1997年06期
3 张弛;海军弹药行业发展的思考(待续)[J];四川兵工学报;2001年02期
4 张弛;海军弹药行业发展的思考(续前)[J];四川兵工学报;2001年03期
5 李荣强,黄晓霞;21世纪初叶国内外弹药技术的发展趋势研究[J];四川兵工学报;2005年05期
6 孙耀琪;毕可俊;程石;;某弹药通用规范军用标准编写的研究[J];国防技术基础;2008年01期
7 臧晓京;邢娅;刘侃;;可随时提供火力支援的巡逻弹药[J];飞航导弹;2008年04期
8 高晓敏;;新概念信息化弹药的现状与发展[J];四川兵工学报;2008年04期
9 ;我国弹药技术研究进展[J];四川兵工学报;2010年03期
10 王冬梅;代文让;张永涛;;信息化弹药的研究现状及发展趋势[J];兵工学报;2010年S2期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 蔡军锋;易建政;潘晓东;续新宇;;弹药修理过程中的静电危害及其防护[A];中国物理学会静电专业委员会第十三届学术年会论文集[C];2006年
2 肖宇;王秋贵;赵凤修;;目标识别传感器技术在新型弹药中的应用研究[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集(上册)[C];2006年
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1 本报评论员;学习贯彻《规定》确保弹药安全[N];人民武警;2009年
2 特约记者 付晓辉 张世锋;拿出新弹药使用“实战攻略”[N];解放军报;2014年
3 朱秀才刘戈 李理;信息化弹药发展新趋势[N];解放军报;2008年
4 李理卢国胜 张学华;陆战新概念弹药异彩纷呈[N];解放军报;2008年
5 刘福申 杨英建;颁行《中国人民武装警察部队通用弹药防暴弹药技术勤务规定》[N];人民武警;2009年
6 张东波 记者 李健;全军通用弹药安全管理工作会议召开[N];解放军报;2001年
7 马文忠 姜东 钱克贤;火炮弹药争奇斗艳[N];解放军报;2001年
8 吴丙营、特约通讯员姚建平;300执勤官兵告别山洞[N];解放军报;2002年
9 谢少举 龚彦成 本报特约记者 胡训军;“拆弹大王”的忠诚[N];解放军报;2001年
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1 李兵;云弹药系统理论及方法研究[D];北京理工大学;2014年
2 孟新宇;指令修正弹药组合测量和自装定[D];南京理工大学;2008年
3 姚文进;防空弹药二维脉冲修正方法研究[D];南京理工大学;2007年
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1 张磊;超远程弹药的力学分析[D];南京理工大学;2004年
2 张志会;高原环境弹药储存可靠性及评估方法研究[D];南京理工大学;2008年
3 仝兴勇;工程塑料在弹药系统中的应用问题研究[D];南京理工大学;2010年
4 高洪波;自动化弹库系统设计与仿真研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
5 贺东坤;弹药测量准备作业系统结构设计[D];长春理工大学;2013年
6 沈晓晨;自适应弹药压电陶瓷驱动器技术研究[D];中北大学;2011年
7 吴国林;轻武器末端反导弹药技术探索研究[D];南京理工大学;2007年
8 段宜斌;中大口径弹药制导与引信匹配技术研究[D];南京理工大学;2006年
9 于忠辉;PELE对城区作战目标毁伤机理的研究[D];南京理工大学;2013年
10 张磊;机场跑道反封锁弹药技术研究[D];南京理工大学;2013年
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